Просмотр полной версии : Ищу тему. Желательно по gps
Lottarend
16.12.2013, 10:39
Поступил пол-года назад. Научный руководитель выдал тему (весьма странную). Даже на первый взгляд в ней мало (если вообще есть) что нового. Смысл в создании системы спутникового мониторинга с повышением точности определения местоположения клиентов до метра. Это фактически объединение двух известных методик...
Систем таких навалом. Правда с повышением точности не видел, но технология это давно известная.
Вопрос. Поскольку перерыл уже тонны материала по gps... может быть может кто-то посоветовать по этому направлению что-нибудь?
Я как бы просто не знаю, можно ли что-нибудь стоящее вообще по этой теме сделать.А уже пол-года прошло. Вот везде интересуюсь, спрашиваю.
Прогу почти закончил для мониторинга, буду дальше делать железо, но постоянно терзают сомнения, что вот приду на защиту, а мне скажут: "Это прикольно, чувак. Но это не для аспирантуры. А теперь пошел вон!" Поэтому... пока еще не поздно свернуть... ищу что-нибудь.
Поступил пол-года назад. Научный руководитель выдал тему (весьма странную). Даже на первый взгляд в ней мало (если вообще есть) что нового. Смысл в создании системы спутникового мониторинга с повышением точности определения местоположения клиентов до метра. Это фактически объединение двух известных методик...
Систем таких навалом. Правда с повышением точности не видел, но технология это давно известная.
Вопрос. Поскольку перерыл уже тонны материала по gps... может быть может кто-то посоветовать по этому направлению что-нибудь?
Я как бы просто не знаю, можно ли что-нибудь стоящее вообще по этой теме сделать.А уже пол-года прошло. Вот везде интересуюсь, спрашиваю.
Прогу почти закончил для мониторинга, буду дальше делать железо, но постоянно терзают сомнения, что вот приду на защиту, а мне скажут: "Это прикольно, чувак. Но это не для аспирантуры. А теперь пошел вон!"
Попробуйте думать в сторону повышения быстродействия и предсказания места (для мобильных объектов) с одновременным снижением спутникового трафика.
Lottarend
16.12.2013, 11:04
Предсказание места... в смысле предсказания, где объект будет на основе уже сохраненных данных? Что-то вроде "мистер икс ездит в кафе каждую пятницу, значит в эту пятницу он будет в кафе" ?
Предсказание места... в смысле предсказания, где объект будет на основе уже сохраненных данных? Что-то вроде "мистер икс ездит в кафе каждую пятницу, значит в эту пятницу он будет в кафе" ?
Нет. В реальном времени.
Степан Капуста
16.12.2013, 14:41
Попробуйте думать в сторону повышения быстродействия и предсказания места (для мобильных объектов) с одновременным снижением спутникового трафика.
Насколько помню, GPS имеет точность до одного дюйма, только ее гражданским, тем более не из U.S., не дают. Ну и траффмка там нет никакого — висит в космосе передатчик и гонит сигнал, одинаковый для всех. Есть сигнал — GPS работает, нет — не работает.
Lottarend
16.12.2013, 15:09
Да, точный военный сигнал конечно точнее, но если юзать методы устранения различных ошибок, например, атмосферных, можно получить точность вплоть до см, правда на очень небольшом расстоянии от корректирующего устройства. Собственно, науч. рук и предложил совместить такой, исконно геодезический метод с мониторингом.
Ну ладно... если будут идеи у кого-то еще, пожалуйста, пишите!
Смысл в создании системы спутникового мониторинга с повышением точности определения местоположения клиентов до метра.
а у вас технические науки? т.е. вперед идет техника? просто kravets прав. Если сюда еще предстаказание.
Тут получается задача оценивания текущего состояния объекта (конечно, точность интересует), выполняющего например маневр/движение (его координаты, скорости и т.п. не измеримы) по зашумленным данным (измеряем что-то иное - дальность, азимут и т.п.) + предсказание его будущих положений, то .. математически это задача нелинейной фильтрации. В настоящее время это очень горячая тема на западе. Создание новых эффективных математических методов. Бум этой темы пришелся на 2000-2004, но и сейчас еще много всего происходит. Последние наработки 2009-2010 Это я про основные, прорывные идеи, а кроме этого куча народу в этой области более прикладными вещами занимается. В России эта область не развита или засекречена. Тут я не в курсе. Во всяком случае достойной литературы по современным методам или новым идеям на русском практически нет. Но это всё мат.методы. Я не знаю вашу специальность.
Тут получается задача оценивания текущего состояния объекта (конечно, точность интересует), выполняющего например маневр/движение (его координаты, скорости и т.п. не измеримы) по зашумленным данным (измеряем что-то иное - дальность, азимут и т.п.) + предсказание его будущих положений, то .. математически это задача нелинейной фильтрации.
... в реальном времени.
Умница.
Lottarend
16.12.2013, 16:17
Да, я больше программист + паяю, но вы мне сказали много чего хорошего -) Спасибо большое, Uzanka. Буду копать, математика везде нужна, рано или поздно пришлось бы влезать куда-нибудь. Главное, что можно что-то дельное сделать по заданной теме.
kravets,
просто это моя тема исследований. Но больше численные методы, т.е. реализация нелинейной фильтрации, чтобы было точно и не сильно долго :) Мат.моделирование я не люблю. т.е. мне всё равно что эта модель описывает, хоть самолет, выполняющий маневр и нам надо оценить его положение и скорости, хоть химический реактор, в котором идет синтез и нам надо оценить концентрации появляющихся веществ. Хоть что-то там из финансовой математики. Правда у экономистов свои претензии. Им не нравятся модели с нормально распределенными шумами. Надо такой же фильтр, но "с перламутровыми пуговицами" :) т.е. фильтр, позволяющий оценивать модели с тяжелыми хвостами.
Lottarend,
это богатая тема. Можно заниматься моделированием (создавать новые модели), можно создавать новые фильтры для новых моделей (тут необходимо хорошее знание тер.вера), можно прикладухой, т.е. смотреть какие техники фильтрации (методы) наиболее адекватны для вот таких-то ваших моделей и технических задач (именно такие статьи я читала на русском, более ничего не нашла), а можно заниматься реализацией нелиненой фильтрации, т.е. созданием новых эффективных методов (тут потребуется от вас знание численных методов и тер.вера). На счет паять.. вот тут не подскажу. Может быть есть что-то в этой области, где нужно именно "паять". это сильно техническое что-то и для меня очень сложное. Я занимаюсь именно разработкой новых эффективных методов.
Чтобы оценить фронт работ в этой области, то начните читать сначала научно-популярные статьи про то, что такое
Kalman Filter (например здесь есть http://habrahabr.ru) Кстати, там много технических всяких статей и нюансов. Ребята там могут даже больше подсказать на счет нелиненой фильтрации и "паять". Наверняка есть и такие задачи.
А по нелиненой фильтрации три основные идеи с точки зрения эффективных методов (реализации):
Extended Kalman Filter= расширенный фильтр Калмана (1970е)
unscented Kalman Filter =сима-точечный фильтр Калмана(конец 1990х - начало 2000х)
Cubature Kalman Filter =кубатурный фильтр Калмана (2009б 2010)
Ну, круче, чем unscented Kalman Filter пока всё равно ничего не придумали. Его название трудно переводимо на русский, поэтому часто используют его второе название и в русской литературе его называют =сима-точечный фильтр Калмана.
Добавлено через 14 минут
зы сейчас подумала на счет программирование + паять ...может быть вам ближе тема: создание паралллельных вычислений для современных методов нелинейной фильтрации. И такое есть.
Lottarend
16.12.2013, 16:52
Ага, фильтр калмана. Знаю такой. Только как работает он не знаю... понятно, вы настоящий колодец, полный информации -) Есть еще какие-нибудь слова для гугла?
Вы мне сейчас действительно очень сильно помогаете, честно.
Может не совсем по теме, но есть у меня товарищ. Торгует Глонассом. Многие гос/мун конторы обязаны его ставить. И на мой вопрос, а не насыщен ли рынок, он ответил, что государство помогает, постоянно повышая требования к установленным системам (оборудованию). И если у Вас уже что-то установлено, но нет какого-то нового блочка, то система признается не рабочеспособной и Вы обязаны приобрести новый комплект, т.к. этот доп. блочек к старому оборудованию (естественно) не подпрягается.
Резюме: можно посмотреть, что есть на рынке сейчас и разработать, что-то дополнительное (а может еще и денег под это загрантить)
Ага, фильтр калмана. Знаю такой. Только как работает он не знаю
там ничего сложного. Фильтр Калмана был развит для линейных систем. Он позволяет получить линейную оценку неизвестного вектора состояния системы (представляйте координаты, скорости и т.п. самолета) по известным нам наблюдениям (известна дальность, азимут и т.п., кординаты и скорости как раз не измеримы), оптимальную в среднем-квадратичном смысле. Для того, чтобы построить линейную оценку необходимо знать всего два первых момента - мат.ожидание и ковариацию. Именно это ФК и вычисляет. Там всегда есть уравнение для мат.ожидания (оценка вектора состояния) и уравнение для вычисления ковариации ошибки оценивания. Т.е. это такая простая техника, поэтому привлекательная. А на счет почему так сильно популярен? Дело в том, что в статистике есть результат, который говорит о том, что оптимальная в среднем квадратичном смысле оценка для гауссовых систем принадлежит классу линейных функций. Т.е. получается применим наш простой ФК и получим линейную оценку, но для гауссовых систем она же и оптимальная среди всех. Классно же. Если система не гауссова и не линейна, то уже не так.
А нелинейная фильтрация .. тут всё сложнее. Намного. Но есть класс методов, которые как и ФК основаны на вычислении только первых двух моментов. Понятно, что это приближение к решению задачи оптимальной нелинейной фильтрации, но они неплохо работают. Вот всё, что я перечислила выше - это они и есть. Они содержат слово ФК в названии, т.е. подчеркивается эта связь с обычным ФК. Там тоже выписываются уравнения для мат.ожидания и ковариации. На этом всё. Но есть и более сложные методы. Много исследований идет и по нахождению всё-таки точного решения задачи нелинейной фильтрации. Но тут всё очень сложно и затратно.
Вы мне сейчас действительно очень сильно помогаете, честно.
может быть гуглить что-то типа (это программирование + паять, я так думаю)
A parallel architecture for Kalman filter (также для тех трех в отдельности, т.е. parallel architecture for unscented KF, extended KF, cubature KF)
по реализациям гуглить надо квадратно-корневой ФК (square-root KF), ортогональные квадратно-корневые ФК (array square-root KF), итерационный ФК (iterative KF) ... но это уже реализации для каждого из трех, что в прошлом посте перечислены (т.е. вместо KF подставляйте EKF, UKF, CKF).
На самом деле системы спутниковой навигации очень популярны даже у нас, не только на Западе. Не знаю как насчет "предсказания будущих положений", но диссертаций по различным аспектам работы таких систем хватает.
Например, вот пара диссертаций (не помню что там вообще, просто остались у меня в списке прочитанных когда-то материалов):
- "Обработка сигналов спутниковой радионавигации в условиях многолучевости", Милютин, 2010;
- "Повышение точности местоопределения приемника сигналов ГНСС при изменении режима работы", Никитин, 2012.
Статей тоже можно немало по этой теме найти. Также довольно популярно позиционирование на базе сотовых сетей.
Менее популярным на мой взгляд являются локальные системы позиционирования (например, для локализации объектов в помещениях). Тут спутниковые системы особо не применишь, хотя и такое возможно в некоторых случаях. Поэтому используют Wi-Fi системы, беспроводные сенсорные системы, ультразвуковые, инфракрасные, RFID (я такими занимаюсь) и т.д. Привел примерно по убыванию представленности этих систем в научных работах СНГ (ИМХО конечно). На Западе конечно на каждую из этих тематик есть сотни работ, но у нас оно все равно менее исследовано чем GPS, ГЛОНАСС. Поэтому может и стоит заниматься локальными системами позиционирования? Мне кажется, что тут можно получить больше чего-то нового, если привязаться к какому-то специфическому аспекту одной из этих технологий.
ps. кстати, тут подумалось такое вот направление исследований. Дело в том, что unscented KF и cubature KF очень похожи по построению. Последний даже попроще, чем первый. Т.к. unscented KF был предложен давно (приблизительно 2000 г.), то для него наверняка есть уже статьи по parallel architecture for unscented KF. А вот кубатурный ФК был разработан только-только (2009 г. для дискретных систем, 2010 год для непрерывных систем). Вот для него parallel architecture for cubature KF вряд ли существует. Может не плохой рисеч, наверное, получиться. Он ведь похож на сигма-точечный (unscented KF). Надо взять статьи на эту тему по сигма-точечному и сделать также для кубатурного. Но сразу скажу, что в этой области сейчас так много народу работает, что надо торопиться. Сделают всё очень быстро. Но если успеете первым, то хорошие зарубежные статьи могут пойти.
зы. вот ссылки на кубатурный ФК (эти люди его разработали)
1) Arasaratnam I., Haykin S. Cubature Kalman Filters // IEEE Trans. Automat. Control.
2009. V. 54. No. 6. P. 1254–1269.
2) Arasaratnam I., Haykin S., Elliott R.J. Discrete-time nonlinear filtering algorithms
using Gauss-Hermite quadrature // Proc. IEEE. 2007. V. 95. No. 5. P. 953–977.
Haykin S. - фул профессор в Канаде. Arasaratnam I. - его аспирант, который после защиты ушел работать в индастри. Его туда с руками и ногами оторвали, наверное.
Добавлено через 7 минут
sevlord,
у вас как раз тематика ближе к тому, что ТС ищет. А я всё с позиции своей области исследований рассказываю - разработка численно устойчивых, эффективных методов фильтрации. Эта область даже для обычного ФК в России не существует. Поверьте мне. Все работы только зарубежные. А уж про реализацию (мат.методы) нелинейных фильтров я просто молчу. Почему этот кусок (очень важный, кстати) выпал из российских работ я не знаю. Сама часто думаю на эту тему. Ответа не нахожу. Стала просто писать иногда статьи на русском специально, чтобы рассказывать о современным направлениях в этой области. Может быть русским аспирантам пригодится. Всё-таки им проще начать читать что-то по теме сначала на русском. Так и живем (я в группе конечно работаю, в соавторстве с русскими коллегами с моей кафедры, но гранты РФФИ что-то пока не дают им под эту тематику :( странно... наверное, нужно много хороших статей, чтобы поверили и дали).
Lottarend
16.12.2013, 17:52
Ребята, все вы, большое спасибо! Надеюсь, вы не в обиде за то, что не отвечаю объемно, поскольку сам еще не знаю, что мне подходит, а что нет. Не ожидал такого большого желания помочь.
Uzanka,
А может подскажите где ваши статьи на русском по фильтру Калмана можно увидеть? Было бы интересно почитать. Можно в личку, если хотите :)
sevlord,
конечно, могу. Даже выслать пдф-ы на русском. Но проблема в том, что их всего 4ре и они по линейной фильтрации, т.е. по оригинальному ФК и идентификации модели. Это была моя основная тема, а сейчас "перешла" в нелинейную. По нелинейной фильтрации только на английском пока, на русском в процессе написания. Эта будет только через полгода где-то, к сожалению.
Если обычный ФК вам интересен, то пришлите, пожалуйста, свой емейл в личку. Я скину пдф. Просто тут к форуму он не прекрепляется, а из русской математической БД их не вытянуть. Они в Автоматика и Телемеханика, там 3 года закрыт доступ.
Если кому-то интересна тема нелинейной фильтрации и другие аспекты направления Decision and Control, то в этом году была очередная конференция 52nd IEEE Conference on Decision and Control.
Оказалось, что весь диск со статьями в данный момент доступен для скачивания совершенно бесплатно. Вот здесь создала тему со ссылками
http://www.aspirantura.spb.ru/forum/showthread.php?t=12425
Если кому-то интересно посмотреть самые последние наработки по данному направлению, то будет полезно. Пока диск в открытом доступе и статьи можно бесплатно закачать себе, но думаю, что скоро это прикроют.
Только хотел заикнуться про винеровские фильтры, но тут уже в разы больше написали, направление задали:)
Lottarend, берите Южанку в научные руководители;)
Lottarend, берите Южанку в научные руководители
не надо. У меня всё-таки другой аспект этого направления, чем то, что нужно ТС... численные методы, т.е. конкретные реализации фильтров. А область большая. Всегда можно найти себе фронт работ :yes:
У нас в заведении есть кафедра которая разработкой ГЛОНАСС занимается. Могу для Вас уточнить используемые методы и проблемные вопросы. А вообще головная организация по ГЛОНАСС - «Российский НИИ космического приборостроения», можете к тамошним специалистам обратиться, уверен там задач непочатый край. Если заинтересовало - пишите в личку.
А мне в своё время корейцы на собеседовании сказали, что фильтр Калмана - это олд скул. Рассказывал про свой диплом (оценка погрешностей навигационной системы по данным с GPS).
Для топик-стартера, есть книга Salychev O. Inertial Systems in Navigation and Geophysics.
Автор русский, но книга написана на английском (он в Канаде в своё время преподавал). Там хорошо описаны вопросы навигации, комплексирования, а также работа фильтра Калмана.
А мне в своё время корейцы на собеседовании сказали, что фильтр Калмана - это олд скул.
а вы им про фильтр Калмана, предложенный Р. Калманом в 1960 г., рассказывали? Это я так намекаю, что мы тут речь вели не про ФК, а про нелинейную фильтрацию (хотя часть таких методов имеет слово ФК в названии.. дань традиции).
там ничего сложного. Фильтр Калмана был развит для линейных систем.
Таки и фильтр Калмана тоже обсуждали, верно?) А уже потом - нелинейную фильтрацию.
Ребята, я тут перечитала тему и обнаружила ужасные опечатки. Очень сильно извиняюсь. Просто торопилась и не перечитывала написанное.
unscented Kalman Filter =сима-точечный фильтр Калмана(конец 1990х - начало 2000х)
Самое главное, что
Unscented Kalman Filter еще называют Sigma point Kalman Filter и отсюда русское название "Сигма точечный фильтр Калмана".
Для тех, кто работает в нашей области исследований. Очень хорошая конференция состоится в ближайшее время в Москве. Скорее это даже конгресс.
XII Всероссийское совещание по проблемам управления (http://vspu2014.ipu.ru/)
Россия, Москва, ИПУ РАН, 16-19 июня 2014 г.
Расписание.
Программа XII Всероссийского совещания по проблемам управления (http://vspu2014.ipu.ru/conference/programm)
Я пробежала по названием топиков. Много всего интересного... даже жаль, что я не в Москве. Рекомендую если не поучаствовать, то хотя бы послушать. Все звезды в нашей области также будут там.
зы. с точки зрения получения новых идей такие мероприятия очень полезны для молодежи.
Вопрос. Поскольку перерыл уже тонны материала по gps... может быть может кто-то посоветовать по этому направлению что-нибудь?
Дифференциально-фазовые системы вам нужны. Систем таких навалом, да, но там материала на 100 диссеров хватит.
Добавлено через 1 час 18 минут
Uzanka, а посоветуйте хороших источников по калману. На русском или английском. Можно испанский, но врядли у них что стоящее есть.
Dikoy,
по обычному фильтру Калмана? т.е. для линейных систем?
На испанском точно не подскажу, на португальском тоже :) С русским тоже тяжело. Знаю только одну книгу:
1. Огарков М.А. Методы статистического оценивания параметров случайных про-
цессов. М.: Энергоатомиздат, 1990.
Но я ее так и не прочитала толком. Не могу ее советовать.. но зато на русском языке.
А из источников на английском языке могу посоветовать на выбор:
1. Очень хорошая книга, но читать тяжело. Слишком много информации и она слишком "математически" написана. Но эта книга моя настольная. Там есть абсолютно про все реализации фильтра Калмана для линейных систем (квадратно-корневые реализации, быстрые реализации (они, кстати, алгоритмически схожи с реализациями H_{infinity} фильтрации), УД реализации):
author={Kailath, T. and Sayed, A. H. and Hassibi, B.},
title={Linear Estimation},
address={New Jersey},
publisher={Prentice Hall},
year={2000}
2. Книга чуть попроще написана, но тоже неплохо. К ней, кстати, должна прилагаться дискета с программами различных реализаций фильтра Калмана (если в библиотеке брать, то диск должен быть с книгой :yes:).
author = {Grewal, M. S. and Andrews, A. P.},
title = {Kalman Filtering: Theory and Practice},
address = {New Jersey},
publisher = {Prentice Hall},
year = {2001}
3. Эта книга очень легко написана. Для новичка в теме - самое то. Но элементарные математические знания должны быть, конечно.
author = {Lewis, F. L.},
title = {Optimal Estimation: with an Introduction to Stochastic Control Theory},
address = {New York},
publisher = {John Wiley & Sons},
year = {1986}
4. В университете в России преподаватель читал нам курс вот по этой книге:
title={Stochastic models, estimation, and control},
author={Maybeck, P.S.},
year={1982},
publisher={Academic Press}
Надо попробовать начать читать и посмотреть какая книга "пойдет" легче всего в плане восприятия.
Многие книги можно скачать в электронном виде тут
http://lib.freescienceengineering.org/index.php
Добавлено через 11 минут
__________________________________________________ _________
Для интересующихся темой нелинейной фильтрации может быть полезна информация:
в продолжение темы об Extended Kalman Filter, Unscented Kalman Filter, Cubature Kalman Filter.. Всё, что я писала ранее - всё это касалось H_2 фильтрации. Однако, есть еще задача H_{infinity} фильтрации (грубо говоря, там другой критерий качества). Это более сложная задача, но в направлении H_{infinity} фильтрации тоже можно работать. Там много всего происходит.
Самое интересное в этом то, что алгоритмически H_2 и H_{infinity} похожи. Недвно с удивлением обнаружила статью в хорошем журнале, где предлагается Cubature Kalman Filter, НО для H_{infinity} :) Совсем свежая статья. Так, что всё активно развивается. Только это уже будет называться не Cubature Kalman Filter, а Cubature H_{infinity} Filter.
вот ссылка (если кому-то инетерсно для начала "раскопок" этой темы):
A cubature H∞ filter and its square-root version (http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00207179.2013.856520#.U58osxZOXIU)
по обычному фильтру Калмана? т.е. для линейных систем?
Вы меня ставите в тупик. Поясню.
Есть инерциальная система стабилизации, MUI по ангельски. В ней стоят датчики угловой скорости, акселерометры, магнитометры. Каждый кажет свой параметр и у каждого он привязан к чему-то, но с ошибкой. И их надо так сдружить, чтоб они друг-друга компенсировали и вычислить углы ориентации.
У меня эту задачу тянет парень, математик. Но он во-1 чисто математик, во-2 непонятно когда свинтит. Надо самому разбираться.
Dikoy,
в принципе, это легко выяснить. Надо посмотреть внимательно на вашу модель, какими уравнениями она задана. Фильтр Калмана или нелинейные фильтры применяются для оценивания неизвестного вектора состояния динамических систем в условиях частичной наблюдаемой информации. Дана, так называемая, state-space model (не знаю как это по-русски называется), которая состоит из двух частей:
1. "Объект". есть система уравнений, которая описывает динамику вектора состояния некого объекта. В общем случае, она задается системой стохастических дифференциальных уравнений. Посмотрите на уравнения. Какие они? в непрерывном времени или дискретные? линейные или нелинейные?
Пример: тестовая моделька из статьи Cubature Kalman Filtering for Continuous-Discrete Systems: Theory and Simulations (http://ieeexplore.ieee.org/xpl/login.jsp?tp=&arnumber=5504835&url=http%3A%2F%2Fieeexplore.ieee.org%2Fxpls%2Fabs_ all.jsp%3Farnumber%3D5504835) : есть объект - самолет - который выполняет маневр в горизонтальной плоскости. Его координаты (в пространстве), его скорости (по трем направлениям) и его скорость повора (выполнения маневра) неизвестны. Их надо оценить исходя из известных данных (поступают с измерителя, см. ниже). Эта модель используется для тестов и считается довольно сложной.
2. "Наблюдатель". Т.е. есть уравнение (или система уравнений), которое связывает вектор состояния (из первой части) с измерениями (некими дополнительными величинами). Измерения, конечно, с шумами (с ошибками). В примере с самолетом, выполняющим маневр, измерения - это дальность, азимут и еще что-то..
Фильтр находит оптимальную оценку (это будет траектория, потому что есть динамика) неизвестного вектора состояния системы, построенную на основе измерений (частичной информации об объекте).
Надо внимательно посмотреть на модель, разделить ее на "уравнения динамики объекта" и "измеритель". Внимательно посмотреть какие это уравнения. Если есть нелинейность (хоть в "динамики", хоть в "измерителе"), то вам нужна будет нелинейная фильтрация.
Есть инерциальная система стабилизации, MUI по ангельски. В ней стоят датчики угловой скорости, акселерометры, магнитометры. Каждый кажет свой параметр и у каждого он привязан к чему-то, но с ошибкой.
Я, если честно, с моделированием не дружу... и плохо понимаю во всех этих инерциальных системах... мне бы просто уравнения... Но я так думаю, что у вас "датчики" - это то, что мы измеряем (вектор измерений), а вот "каждый привязан к чему-то" - это как раз должен быть вектор состояния (динамика объекта).
Вообще, посмотрите пример про самолет из статьи Хайкина выше. Интересная моделька. Она тестовая, но он пишет, что сложная .. с увеличением скорости выполнения маневра самолетом задача слежения за объектом становится сложнее. Может быть вам пригодится эта модель.
Добавлено через 4 минуты
Посмотрите еще модель из вот этой статьи (она на русском языке). Пдф файл:
Сравнительный анализ среднеквадратической погрешности определения координат объекта в бесплатформенной инерциальной навигационной системе при использовании различных алгоритмов нелинейной фильтрации (http://www.tusur.ru/filearchive/reports-magazine/2012-25-1/005.pdf)
Добавлено через 1 час 11 минут
Книги по нелинейной фильтрации:
На счет книг по нелинейной фильтрации, трудно посоветовать. Область очень динамично развивается с 2000х и по сей день. Любая книга, которая публикуется, будет уже устаревшей. Много новых решений предлагается в наши дни. За всем не уследишь, не изложишь. Могу посоветовать две книги, которые мне понравились:
1. Это старая книга, но очень хорошо написана. Там есть объяснения и вывод формул Extended Kalman filter
A. H. Jazwinski, Stochastic Processes and Filtering Theory. New
York: Academic Press, 1969.
2. Неплохая книга, но и не лучшая. Там хорошо изложен Unscented Kalman filter. Кубатурного там, конечно, нет... он был открыт в 2009-2010 гг. Но там есть важные доказательства по Unscented Kalman filter (не знаю насколько это вам нужно)
S. Haykin, Kalman Filtering and Neural Networks, New York, John Wiley & Sons, Inc., 2001
yanchick
21.06.2014, 08:03
Есть и у нас хорошие книги. Подобные задачи были описаны(в том или ином виде) у О.А. Степанова в его 2-х томнике "Основы теории оценивания с приложениями к задачам обработки навигационной информации.". В сети нету, но можно вроде заказать у издателя(ЦНИИ Электроприбор). Ну и книги по БИНСам, последнее что есть хорошее это книга В.Я. Распопова, она есть в сети ищется и качается легко.
yanchick,
спасибо за ссылки на русском языке.
Uzanka, тема нелинейной фильтрации мне очень близка - но никак не касается меня профессионально. Проще говоря, я в этой теме ламер, однако уже не один год вынашивающий пару любопытных идей, одна из которых сводит меня с ума. Прошу Вас сбросить мне контакт в личку.
Dr.X,
Извините, но я уже писала в этой теме, что у меня нет желания ни с кем сотрудничать, нет желания вести студентов. Мне своих проблем в данный момент хватает. И да, я тоже еще чайник в нелинейной фильтрации.
Всем участникам этой ветки,
Я писала, что "ушла в нелинейную фильтрацию" недавно. Написала статью на русском языке в российский журнал (топовый в РФ по нашей области), недавно поинтересовалась судьбой статьи. Мне сказали, что получена отрицательная рецензия. Поэтому прошу мои посты в этой теме игнорировать (видимо, я чего-то еще не понимаю в этой теме). Ну, а мне - продолжать заниматься линейной фильтрацией. Такие вот дела.
Uzanka, я не студент. У меня и в мыслях не было ничего о "вести". Напротив, я думаю что Вы сами загоритесь если всё же возьмёте на себя труд обсудить пару вопросов. В линейной фильтрации нет ничего интересного. В нелинейной интересно всё и с первого шага сразу. Вот, к примеру: вся теория нелинейной фильтрации не взяла на себя труда определить что есть такое простое понятие, как запаздывание.
Хорошую книгу по фильтрации на русском языке рекомендовал рецензент (есть и про линейную, и про нелинейную):
Синицын И.Н. Фильтры Калмана и Пугачёва. М.: Логос, 2007
зы. рецензия одна отрицательная, другая - положительная. Читаю книгу, изучаю...
Есть инерциальная система стабилизации, MUI по ангельски. В ней стоят датчики угловой скорости, акселерометры, магнитометры.
Могу посоветовать следующую книгу:
Бабич О.А. - обработка информации в навигационных комплексах (правда, она 1991 года).
Краткая аннотация: "Даны алгоритмы вычисления координат летательного аппарата (ЛА) по показаниям радиосистем ближней, дальней и спутниковой навигации. бортовых визиров наземных ориентиров, доплеровских и инерциальных систем, а также стохастические модели и методы статистической фильтрации погрешностей указанных измерителей.
Изложены принципы построения и алгоритмы функционирования навигационных комплексов, включающих в себя несколько измерителей. Для научных работников; будет полезна инженерам. занимающимся вопросами навигации."
Она есть у меня в отсканированном виде (могу выслать).
Добавлено через 6 минут
Даже ссылочку нашёл на книгу:
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3728676
Я писала в этой теме про свою область исследований, которая относится к направлению - computational statistics. Методы, которые я описывала, рождаются на стыке двух областей - теории фильтрации и Computer Science.
В самом начале темы я сетовала на то, что данное направление не очень развито в России. На самом деле, никакой секретности в данной области нет. Просто оказалось, что направление Computer Science плохо развито. В частности, не я одна задавалась таким вопросом и вот интересная статья на эту тему: Почему в России не прогрессируют исследования в области Computer Science? (http://onr-russia.ru/content/%D0%BF%D0%BE%D1%87%D0%B5%D0%BC%D1%83-%D0%B2-%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8-%D0%BD%D0%B5-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81%D 0%B8%D1%80%D1%83%D1%8E%D1%82-%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D 0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%B2-%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8-computer-science)
В РФ есть несколько групп, которые занимаются этой же темой или очень близко к этому. Это, видимо, группа Степанова, книгу которого тут советовали. А также группа из Государственный университет аэрокосмического приборостроения. В частности их недавняя статья очень близка к тому, что я подавала на рецензирование в АиТ (решение по моей статье всё еще не приянто). Мне очень хотелось бы ознакомиться с их статьей
Бензеррук Х., Небылов А. В., Салхи Х., Клосас П.3
Применение кубатурных и гауссаэрмита фильтров калмановского типа для решения задачи оценки углов ориентации беспилотного летательного аппарата (https://www.mai.ru/science/vestnik/publications.php?ID=48180)
Журнал «Вестник Московского авиационного института»
5, 2013 г., т. 20
Буду признательна, если кто-то может достать полную версию этой сттаьи в электронном виде.
yanchick
11.12.2014, 09:50
В РФ есть несколько групп, которые занимаются этой же темой или очень близко к этому. Это, видимо, группа Степанова, книгу которого тут советовали. А также группа из Государственный университет аэрокосмического приборостроения.
Дак это одна шайка-лейка :) Что Степанов, что Небылов входят в руководство Академии Навигации и Управления Движением. Первый вице-президент АНУД, второй ученый секретарь. Как следствие на конференциях проводимых при участии АНУД, а их 3 - 2 взрослых и одна молодежная, можно послушать любопытные доклады по темам оценки сигналов.
Насчет Степанова, он решил свою книгу по нелинейной фильтрации в электронном виде продавать. Книги старенькая, 2003 год. Но всё же. Ссылка есть на сайте Электроприбора(мне пока низзя сюда ссылками кидаться). Если получится, то в НГ каникулы я постараюсь выложить первый том его двухтомника в сеть. Скан мне студенты сделали, буду собирать в приличный формат.
yanchick,
Буду признательная за книгу :) Спасибо, что отвечаете. Я российских реалий не знаю (не бываю на конференциях), поэтому не в курсе кто с кем связан. Недавно были на конференции ИЕЕЕ во Франции, было много народу из Питера. Они немного рассказали про научные группы в РФ по нашему направлению.
Я сейчас начала читать: "Фильтр Калмана-Бьюси. Детерминированное наблюдение и стохастическая фильтрация", Браммер, Зиффлинг, Изд. Наука, 1982. Можно скачать с сети.
yanchick
11.12.2014, 10:59
Насчет книги - договорились. Выложу её на том же twirpx<точка>com. Я к сожалению не фильтролог, а рассаказываю про тех кого знаю. Я больше по нейроуправлению.
А у меня тогда вопрос к вам. Насколько вообще трудно попасть на ИЕЕЕ. Понятное дело, пиши статьи тебя примут. Но вопрос о качестве. Я пока себя не шибко хорошо ощущая но вот на всяких ИЕЕЕ и ИФАКах выступить хочется. Какой там уровень?
Uzanka
У меня есть следующие книги по теме в электронном виде, если интересно:
Г. Дженкинс, Д. Ваттс. Спектральный анализ и его приложения. В.1. 1971.
Г. Дженкинс, Д. Ваттс. Спектральный анализ и его приложения. В.2. 1972.
Б. Голд, Ч. Рейдер. Цифровая обработка сигналов. 1973
Ю.И. Грибанов, В.Л. Мальков. Спектральный анализ случайных процессов 1974.
А.М. Трахтман. Основы теории дискретных сигналов на конечных интервалах. 1975
Р. Богнер. Введение в цифровую фильтрацию. 1975.
Г. Мошиц, П. Хорн. Проектирование активных фильтров. 1980
Р. Хемминг. Цифровые фильтры. 1980.
Э. Оппенгейм. Применение цифровой обработки сигналов. 1980
К. Браммер, Г. Зиффлинг. Фильтр Калмана-Бьюси. Детерминированное наблюдение и стохастическая фильтрация.1982.
Л.М. Финк. Сигналы, помехи, ошибки. 1984.
Л.М. Гольденберг, Б.Д. Матюшкин. Цифровая обработка сигналов. 1985.
В. И. Тихонов, В.И. Химченко. Выбросы траекторий случайных процессов. 1987
Б. Уидроу, С. Стирнз. Адаптивная обработка сигналов. 1989
Р. Блейхут. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. 1989.
Р. Брейсуэлл. Преобразование Хартли. 1990
О.А. Бабич. Обработка информации в навигационных комплексах. 1991.
Юкио Сато. Обработка сигналов. Первое знакомство. 1999
В.А. Зверев, А.А. Стромков. Выделение сигналов из помех численными методами. 2001.
А. Б. Сергиенко. Цифровая обработка сигналов. 2003
Э. Айфичер. Цифровая обработка сигналов. Практический подход. 2004.
А. И. Солонина, Д.А. Улахович. Основы цифровой обработки сигналов. 2005.
Дж. Маккелан, Ч.М. Рейдер. Применение теории чисел в цифровой обработке сигналов.
White S. Digital signal processing.
Gosha.z,
Ого! Хорошая библиотека. Большое спасибо за список, буду иметь в виду :) Пока не прошу файлы, потому что я очень медленно читаю. Сейчас изучаю из вашего списка: К. Браммер, Г. Зиффлинг. Фильтр Калмана-Бьюси. Детерминированное наблюдение и стохастическая фильтрация.1982. На очереди книга Синицина и потом Степанова. Я думаю, что это надолго :)
yanchick,
Мне кажется, что на ИЕЕЕ конференции или ИФАК попасть не слишком сложно. Во всяком случае, в прошлом году и в этом я каждый раз вижу много участников из России. Единственное что.. всё-таки в статье должно быть некое новшество. Совсем ерунда не пройдет. А когда есть новый материал, то всегда думаешь: отдать его на конференцию или в нормальный журнал :)
ИЕЕЕ организовывает сотни научных конференций, но по нашей тематике самые лучшие - это конфереции вот этого сообщества
The IEEE Control Systems Society Conference (https://css.paperplaza.net/conferences/scripts/start.pl):
1. IEEE Conference on Decision and Control - наиболее престижная в нашей области. Более теоретическая.
2. American Control Conference.
3. IEEE Multi-Conference on Systems and Control - очень практическая, т.е. ориентирована на реальные приложения и расчеты.
Мы были на первой и третьей. В прошлом году были на IEEE Conference on Decision and Control (была в Италии). Эта конференция наиболее ценная в нашей области. Много было участников, достаточно строгий отбор статей (мы подавали две статьи, приняли только одну). Много "звезд" приезжали и выступали.
Третья конференция - IEEE Multi-Conference on Systems and Control - была в этом году во Франции. Тоже подали две статьи и только одну приняли, НО эта конференция имеет ярко выраженную практическую направленность, т.е. ценятся приложения. У меня статья была достаточно теоретической, т.е. тут я сама виновата, что ее не приняли - несколько не рассчитала, не приняла во внимание направленность конференции. Но я всё равно ездила на нее (как слушатель). Если честно, она мне не очень понравилась. Слишком далеко от моей области исследований, мало теоретических результатов, больше приложений и реализаций. Но на ней было очень много участников из России. Целая группа молодых ученых из университета ИТМО и небольшая группа из СПбГУ. Интересно было пообщаться. Профессора из СПбГУ очень сильно хвалили политику ректора ИТМО. Говорят, что при нем университет сейчас цветет в плане привлечения грантов, ученых и создания новых лабораторий на основе мега грантов. Приятно было слышать позитивные новости. Да, и молодежи оттуда было много, т.е. университет оплатил им эту конференцию, а она достаточно дорогая. Все конферении ИЕЕЕ имеют солидный орг.взнос. Не всегда начальство готово оплачивать такие конференции :(
Что касается ИФАК конференций.. вот тут не подскажу, но думаю, что попасть на конгресс ИФАК еще проще :) Там очень много участников. Кстати, в Питере в следующем году будет проведена первая международная ИФАК конференция MICNON 2015 (http://micnon2015.org/).
Она обещает быть очень неплохой. Может быть вам начать с нее? На мой взгляд, хороший вариант для начала. Ну, и подавать статьи на конференции ИЕЕЕ по вашей тематике. Как я уже писала, там вполне реально опубликоваться. Причем, с конференциями удобно то, что такие статьи выходят быстрее. Они не подразумевают второй круг рецензирования. Вам просто сразу сообщают: принята статья или нет. Правки минимальны. С журналами сложнее, конечно, на порядок.
Есть еще хорошая статья о конференциях ИЕЕЕ и ИФАК на русском языке:
Фрадков А.Л. Международные конференции по системам управления: традиции и тенденции. (пдф) (http://www.mathnet.ru/links/82cadfcd14a0ff9881080694ec573fc7/at1276.pdf) Автоматика и Телемеханика, 2011, No. 1, С.174–178.
И вот здесь я какие-то ссылки давала на материалы конференций (http://www.aspirantura.spb.ru/forum/showthread.php?p=424865#post424865).
Добавлено через 8 минут
Кроме ИЕЕЕ сообщества по контролю, есть еще European Control Conferences (http://www.euca-control.org//ecc.html). Их конференции тоже очень ценятся. Мы собираемся в 2015 г. на ECC 2015. Статьи уже подали, сейчас ждем решения.
Если кто-то помнит, то я писала про конференцию IFAC, которая будет в этом году в Питере
Кстати, в Питере в следующем году будет проведена первая международная ИФАК конференция MICNON 2015 .
На конференцию приедет Rudolf Kalman! Это же.. это же... это так здорово, что нет слов! Там еще будет Karl Johan Åström. Тоже очень знаменитый ученый в смежной со мной области. https://micnon2015.org/
Но мы в этом году едем на Европейскую конференцию по контролю.
Кроме ИЕЕЕ сообщества по контролю, есть еще European Control Conferences. Их конференции тоже очень ценятся. Мы собираемся в 2015 г. на ECC 2015. Статьи уже подали, сейчас ждем решения.
Приняли три статьи, т.е. три доклада на двоих. Плюс назначили ведущим секции. Страшно. Но всё когда-то бывает в первый раз. Учиться нужно.
Приняли три статьи, т.е. три доклада на двоих. Плюс назначили ведущим секции. Страшно. Но всё когда-то бывает в первый раз. Учиться нужно.
отлично! onwards and upwards! :D
В Питере в мае в "Электроприборе" обещают Аллана живьем, а точнее онлайн-выступление.
vBulletin® v3.8.8, Copyright ©2000-2025, vBulletin Solutions, Inc. Перевод: zCarot